Go性能优化指南 | 青训营笔记

老裤衩
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这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 4 天

今天因为要为回老家做准备，家里的事情因为农历年的即将到来也开始多起来，但是忙里偷闲也得学上一点，大部分都是老师讲的内容，pprof还没来得及去实操。

一、简介

  • 性能优化的前提是满足正确可靠、简洁清晰等质量因素
  • 性能优化是综合评估,有时候时间效率和空间效率可能对立
  • 针对 Go语言特性,介绍 Go相关的性能优化建议

二、Benchmark

  • 性能表现需要实际数据衡量
  • Go语言提供了支持基准性能测试的benchmark工具

课程案例：

image.png

指令：

go test -bench=. -benchmem

三、slice

尽可能在使用make()初始化切片时提供容量信息，避免底层内存分配次数。

课程案例：

创建slice时没有指定大小

image.png

指定了slice的大小

image.png

两次程序的性能对比

image.png

slice预分配内存：

image.png

  • 切片本质是一个数组片段的描述

     包括数组指针
 片段的长度
 片段的容量(不改变内存分配情况下的最大长度)

  • 切片操作并不复制切片指向的元素

  • 创建一个新的切片会复用原来切片的底层数组

陷阱：大内存未释放

  • 在已有切片基础上创建切片，不会创建新的底层数组

  • 场景：

    原切片较大，代码在原切片基础上新建小切片

原底层数组在内存中有引用,得不到释放

  • 可使用copy替代re-slice

课程案例：

未作处理：

image.png

做好处理：

image.png

分析：

  • 不断向 map 中添加元素的操作会触发map的扩容
  • 提前分配好空间可以减少内存拷贝和 Rehash的消耗
  • 建议根据实际需求提前预估好需要的空间

四、使用strings.Builder

使用＋拼接性能最差，strings.Builder，bytes.Buffer相近，strings.Buffer 更快

分析

  • 字符串在Go 语言中是不可变类型，占用内存大小是固定的
  • 使用＋每次都会重新分配内存
  • strings.Builder，bytes.Buffer 底层都是[]byte 数组
  • 内存扩容策略，不需要每次拼接重新分配内存

课程案例：

image.png

  • bytes.Buffer 转化为字符串时重新申请了一块空间
  • strings.Builder直接将底层的[]byte转换成了字符串类型返回

五、空结构体

使用空结构体节省内存

  • 空结构体struct实例不占据任何的内存空间

  • 可作为各种场景下的占位符使用

    节省资源

空结构体本身具备很强的语义，即这里不需要任何值,仅作为占位符

image.png

  • 实现 Set，可以考虑用map来代替
  • 对于这个场景，只需要用到 map 的键，而不需要值
  • 即使是将 map的值设置为bool类型,也会多占据1个字节空间

六、使用atomic包

  • 锁的实现是通过操作系统来实现，属于系统调用
  • atomic操作是通过硬件实现，效率比锁高
  • sync.Mutex应该用来保护一段逻辑,不仅仅用于保护一个变量
  • 对于非数值操作，可以使用atomic.Value，能承载一个 interface{}

七、小结

  • 避免常见的性能陷阱可以保证大部分程序的性能
  • 普通应用代码，不要一味地追求程序的性能
  • 越高级的性能优化手段越容易出现问题
  • 在满足正确可靠、简洁清晰的质量要求的前提下提高程序性能

引用

本文全部内容来自- 字节内部课：后端入门 - Go语言原理与实践

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